Патент на изобретение №2293640

(54) ПРОВОЛОКА ДЛЯ НАПЛАВКИ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано при наплавке в защитных газах деталей различного назначения, в частности роликов МНЛЗ, плунжеров и т.п. Оптимизировано содержание основных легирующих элементов в проволоке, мас.%: С 0,38-0,42, Si 0,5-0,8, Mn 0,8-1,2, Cr 15-17, Ti 0,3-0,5, В до 0,6. Проволока обеспечивает получение твердости наплавки HRC55, снижение склонности к образованию сварочных трещин.

Изобретение может быть использовано при наплавке деталей различного назначения, в частности для наплавки плунжеров гидропрессов и др.

Для их наплавки применяются высокохромистые проволоки (Cr>13%), обладающие коррозионной стойкостью и высокой твердостью, что способствует длительному сроку эксплуатации.

По ГОСТ 26101-84 предусмотрены высокохромистые проволоки типа ПП-200Х12М, ПП-200Х15С1ГРТ, ПП-80Х20РЗТ и др., которые из-за высокого содержания углерода склонны к трещинообразованию при наплавке и поэтому не могут применяться для наплавки гидроплунжеров. Проволоки по ГОСТ 10543-82: Нп-20Х14, Нп-30Х13, Нп-40Х13 не содержат элементов-раскислителей, что не позволяет применять их для наплавки в защитных газах, т.е. способом, наиболее подходящим для наплавки гидроплунжеров насосов, имеющих, как правило, малые диаметры 50…150 мм.

Наиболее близкой изобретению является проволока Св-12Х15Г2 по патенту №2212991, МКИ⁷ 7 В 23 К 35/30, Бюл. №27 от 27.09.2003 г. При наплавке ею плунжеров типовая твердость наплавленного слоя составляет HRC45. Однако на некоторых наиболее нагруженных плунжерах такой твердости недостаточно. Например, плунжер 140 мм насоса УНБТ-950 (с рабочим давлением 320 кг·с/см²) с наплавкой Св-12Х15Г2, HRC45 выходит из строя катастрофически быстро, через ˜90 моточасов. Тогда было решено использовать проволоку Нп-40Х13. Т.к. для наплавки в защитных газах она не пригодна, то ею произведено напыление. Стойкость напыленных плунжеров увеличилась до 400 моточасов, т.е. в 4,5 раза. Но напыленное покрытие склонно к отслаиванию и многие плунжеры из-за этого не дорабатывают свой срок.

Задачей настоящего изобретения является разработка высокохромистой наплавочной проволоки, обеспечивающей твердость HRC55, способной к наплавке в защитных газах и не дающей трещин в наплавленном слое. Поставленная задача решена при следующем содержании основных легирующих элементов, %: С – 0,38…0,42; Si – 0,50…0,80; Mn – 0,80…1,20; Cr – 15,0…17,0; Ti – 0,30…0,50; В – 0,006 – по расчету, содержание остальных элементов – по ГОСТ 2246-30 для высоколегированных сталей; допускается Ni – до 0,6 %, Nв, W, Cu, Al – до 0,2% каждого. Содержание хрома обеспечивает необходимую стойкость к коррозии и кавитации; содержание углерода обеспечивает требуемую твердость в наплавленном слое; титан связывает часть углерода в карбиды и тем повышает стойкость против образования трещин при наплавке, кремний, марганец, бор – обеспечивают хорошую растекаемость сварочной ванны, защиту от пористости и благоприятное формирование наплавленных валиков при наплавке в защитных газах.

Пример. Производилась наплавка в смеси газов: Ar+СО₂ (10%) проволокой Нп-40Х16РТ 1,4 мм, при следующем содержании основных легирующих элементов, %: С – 0,40; Si – 0,53; Mn – 1,03; Cr – 15,98; Ti – 0,5; B – 0,006 (по расчету). Наплавлялись плунжеры 140 мм из стали 20 с сопутствующим охлаждением водой. Проточка наплавленного слоя трещин и пор не выявила. Твердость наплавки соответствует требуемой и составляет HRC 56…59 (измерение выполнено прибором УЗИТ-3). Долговечность наплавленных плунжеров оказалась на уровне напыленных. Таким образом, поставленная задача выполнена.

Формула изобретения

Проволока для наплавки стальная высокохромистая, содержащая в качестве основных легирующих элементов углерод, кремний, марганец, хром, титан, бор, отличающаяся тем, что она содержит упомянутые элементы в следующем соотношении, мас. %: углерод 0,38÷0,42; кремний 0,50÷0,80; марганец 0,80÷1,20; хром 15,0÷17,0; титан 0,30÷0,50; бор до 0,006.